低功率測量技術——三大實用小貼士

電流探測小貼士

使用AC/DC電流探頭可以最準確、最簡便地完成電流測量，這些探頭推薦用于低功率應用。AC/DC電流探頭使用變壓器測量AC電流，使用霍爾效應器件測量DC電流。

使用電流探頭的第一步是把頭部連接在傳送電流的導體周圍，這既可以通過增加線環實現，也可以根據產品測試設計要求增加電流探頭接入實現。

最可能的情況是，您將在導體和電流探頭機身之間及在電流探頭機身和接地之間，遇到寄生電容。快速轉換速率的電壓信號會以電容方式耦合到探頭機身中。這意味著您應該探測最低阻抗節點，使到接地的電容耦合的負載效應達到最小。此外，探測電路的接地一側將使信號的轉換速率(dV/dt)達到最小，推動寄生電容。

與電壓探頭一樣，電流探頭中的衰減不要超過把信號幅度與示波器輸入動態范圍匹配所需的水平。

通過在電流探頭上纏幾圈導體，如下圖所示，可以改善測量靈敏度。這是因為電流探頭對流經探頭的總電流作出響應，但這有局限性。在探頭上多纏幾圈導體會提高插入阻抗，降低帶寬上限。

在電流探頭上纏N圈導體，可以提高電流靈敏度。

最后，為了降低探頭對放射噪聲的靈敏度，試著從電流探頭的接地連線到電路接地，接上一條探頭地線。這可以提高從探頭頭部到接地的寄生電容，但應該使探頭的內部屏蔽更加有效。

示波器設置小貼士

準確的測量總是離不開經過校準的示波器。示波器至少要預熱20分鐘，達到穩定的內部溫度。絕大部分短期誤差是由放大器隨時間和溫度漂移引起的。

與電壓探測和電流探測一樣，應優化所有信號的動態范圍。調節垂直標度控件，以便信號在垂直方向填滿大部分顯示屏，但要確保峰值不要擴展到顯示屏的頂部或底部以外的區域。這種調節采用最低的所需衰減設置，以優化SNR。

應校正探頭相差。每只探頭都有不同的傳播延遲，差異可能會非常大，特別是在比較電壓探頭和電流探頭時。由于瞬時功率是電壓波形和電流波形逐個樣點計算得出的，因此必須確保電壓波形和電流實現精確的時間(相位)匹配。相差校正過程把示波器輸入的信號時間對準，幫助保證計算得出的功率波形代表著電路真實的瞬時功率。

隨著能耗成為許多設備和系統設計的核心因素，確保設計滿足或超過目標的能力是一種關鍵功能。這里介紹的優秀測量技術將幫助您簡便準確地進行低功率測量。